戊二胺的生物合成-李治
戊二胺的生物合成-李治
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戊二胺在关闭孔蛋白通道和保护大肠杆菌免受氧的毒害方 面也起着重要的作用；内源性戊二胺的分泌以及胞内高浓度戊 二胺积累可导致外膜渗透性降低，抑制某些抗生素如头孢霉素 类抗生素的作用。在农业上，外源施加戊二胺可以改善坐果和 促进果实发育，提高果实的产量；在医学上，它也可作为一种 有效治疗痢疾的药物；在工业上，戊二胺与二元酸进行聚合反 应可合成优质高分子材料——新型尼龙。
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微生物转化法生产尸胺的过程可分为菌体发酵培养过程（产酶过程）、底 物与菌体转化反应过程和产物尸胺的分离提取精制过程。日本东丽尖端融合研 究所用高效表达大肠杆菌来源的赖氨酸脱羧酶高效率生成尸胺。其流程如下： (1) 将大肠杆菌中 cad A 基因进行 PCR 扩增，然后连入到pUC18中，将质粒 转入宿主菌大肠 JM109 菌株中，利用卡那霉素筛选出转化子。 (2) 将E.coli JM109 pcad A 菌株在培养基中进行培养，种子液接入的培养基 中，在发酵罐中进行培养。经培养，培养物转入发酵罐中继续培养，培养之后 加入IPTG(溶于水中)诱导，再继续培养。 (3) 培养结束后经离心来收集菌体，可得到湿菌体，再将底物和湿菌体加入到 反应器中进行转化反应。并不断向其中流加己二酸，目的是中和产生的戊二胺， 使pH维持在6.0左右，尸胺转化率可达到 98%。 (4) 反应液离心除去菌体，在上清液中加入活性炭并在 20 ℃下搅拌进行脱色， 然后过滤除去活性炭，滤液再减压浓缩。然后，在4℃冰箱中冷却析出晶体。离 心收集晶体，于减压干燥器中干燥数天。 (5) 将所得干燥的晶体经 X 射线衍射分析，结果发现，晶体是按戊二胺:己二 酸摩尔比为 1:1的方式而形成的结晶，晶体纯度达到 99 %或更高，可直接进行 聚合反应生产尼龙。
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生物酶法合成1,5-戊二胺的研究进展
生物酶法合成1,5-戊二胺的研究进展邓洁;高震;高华;吴巧芬;蒋承建【期刊名称】《广西科学》【年(卷),期】2017(024)001【摘要】With the rapid development of global economy, the requirements for polyamide, polyurethane and other polymer products are increasing annually.1,5-Diaminopentane is an important chemical monomer to synthetize polymer, such as polymides and polyurethane.Biosynthesis of 1,5-diaminopentane is of potential competitiveness, sustainable and also friendly to environment.In this paper, the latest research progress of the functions of key enzymes in metabolic pathway, 1,5-diaminopentane in Escherichia coli,Corynebacterium glutamicum,Bacillus methanolicus are reviewed and the prospect is forecasted.%随着经济的飞速发展,全球每年对聚酰胺、聚氨酯等多聚物产品的需求量呈现逐年增长的趋势.1,5-戊二胺是合成聚酰胺等多聚物的重要单体,生物法合成1,5-戊二胺是一种具有潜在竞争力的绿色环保、资源可持续利用的方法.本文将从代谢途径中的关键酶,大肠杆菌、谷氨酸棒状杆菌以及甲醇芽孢杆菌中戊二胺代谢途径工程改造的最新研究进展4个方面进行综述,并对其前景进行展望.【总页数】9页(P40-47,53)【作者】邓洁;高震;高华;吴巧芬;蒋承建【作者单位】广西大学生命科学与技术学院,亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,广西南宁 530004;广西大学生命科学与技术学院,亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,广西南宁 530004;广西大学生命科学与技术学院,亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,广西南宁 530004;广西大学生命科学与技术学院,亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,广西南宁 530004;广西大学生命科学与技术学院,亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,广西南宁 530004【正文语种】中文【中图分类】Q815【相关文献】1.利用大肠杆菌全细胞催化赖氨酸发酵液生产1,5-戊二胺 [J], 齐雁斌;马伟超;陈可泉2.1,5-戊二胺的正辛醇/水分配系数测定 [J], 谭头云;杨洪达;许来威;孙剑英;俞霖洁;王晨茜3.谷氨酸棒杆菌发酵生产1，5-戊二胺的代谢流分析 [J], 黎明;唐奇;李东霞;随树珍;路福平4.生物法制备1,5-戊二胺的研究进展 [J], 张凯;蔡恒;汪晨;张恒丽5.用固定化L-赖氨酸脱羧酶细胞制备1,5-戊二胺 [J], 蒋丽丽;刘均忠;沈俞;刘茜;焦庆才因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
生物法合成戊二胺研究进展_李东霞
李东霞 等/生物法合成戊二胺研究进展Chinese Journal of Biotechnology/cjbcn February 25, 2014, 30(2): 161−174 DOI: 10.13345/j.cjb.130256 ©2014 Chin J Biotech, All rights reservedReceived : May 18, 2013; Accepted : August 20, 2013Supported by : National Natural Science Foundation of China (No. 21176190), Key Technology Research and Development Program of Tianjin, China (No. 11ZCKFSY00900), Tianjin Research Program of Application Foundation and Advanced Technology (No. 11JCYBJC09600), Changjiang Scholars and Innovative Research Team (No. IRT1166).Corresponding author : Ming Li. Tel: +86-22-60601958; Fax: +86-22-60602298; E-mail: liming09@国家自然科学基金(No. 21176910), 天津市科技支撑计划 (No. 11ZCKFSY00900), 天津市应用基础及前沿技术研究计划(No. 11JCYBJC 09600), 长江学者与创新团队项目(No. IRT1166) 资助。
生物工程学报生物法合成戊二胺研究进展李东霞，黎明，王洪鑫，王舒雅，路福平天津科技大学生物工程学院 工业发酵微生物教育部重点实验室 国家工业酶工程实验室 天津市工业微生物重点实验室，天津 300457李东霞, 黎明, 王洪鑫, 等. 生物法合成戊二胺研究进展. 生物工程学报, 2014, 30(2): 161−174.Li DX, Li M, Wang HX, et al. Progress in biosythesis of diaminopentane. Chin J Biotech, 2014, 30(2): 161−174.摘 要: 随着经济快速发展，大气污染和全球变暖的趋势日益恶化。
一种1,5-戊二胺的制备方法[发明专利]
![一种1,5-戊二胺的制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/cfa0e41eec630b1c59eef8c75fbfc77da269972e.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810985795.4(22)申请日 2018.08.28(71)申请人 河北美邦工程科技股份有限公司地址 050000 河北省石家庄市高新区珠江大道88号长九中心1号联盟总部办公楼01单元0801(72)发明人 刘东 闫利军 卢远峰 魏朝帅 张玉妹 高文杲 张玉新 金作宏 刘永英 李彦欣 (74)专利代理机构 石家庄国域专利商标事务所有限公司 13112代理人 苏艳肃(51)Int.Cl.C07C 209/84(2006.01)C07C 209/86(2006.01)C07C 211/09(2006.01)C12P 13/00(2006.01)(54)发明名称一种1,5-戊二胺的制备方法(57)摘要本发明提供了一种1,5-戊二胺的制备方法，包括以下步骤：a、将赖氨酸盐溶解得到赖氨酸盐水溶液；b、将赖氨酸脱羧酶和维生素B6辅酶加入到赖氨酸盐水溶液中进行赖氨酸脱羧反应；c、采用截留分子量为3000~6000的超滤膜对步骤b所得的1,5-戊二胺盐溶液进行过滤；d、采用大孔吸附树脂对步骤c所得的1,5-戊二胺盐超滤液中的维生素B6辅酶进行选择性吸附；e、将步骤d所得的除酶的1,5-戊二胺盐溶液送入两室双极膜电渗析装置中进行除盐；f、将步骤e所得的1,5-戊二胺水溶液进行浓缩脱水，之后进行减压蒸馏，轻相经冷凝后即得到1,5-戊二胺产品。
本发明制备方法成本低，环保压力小，产品纯度高，适宜工业化应用。
权利要求书2页 说明书5页 附图1页CN 108997141 A 2018.12.14C N 108997141A1.一种1,5-戊二胺的制备方法，其特征是，包括以下步骤：a、将赖氨酸盐溶解于水中，得到pH值为6.0～7.0的赖氨酸盐水溶液；b、将赖氨酸脱羧酶和维生素B6辅酶加入到步骤a所得的赖氨酸盐水溶液中，在30～40℃条件下进行赖氨酸酶促脱羧反应，得到1,5-戊二胺盐溶液，在反应过程中加入酸溶液维持pH值为6.0～7.0；c、采用截留分子量为3000~6000的超滤膜对步骤b所得的1,5-戊二胺盐溶液进行过滤，得到含有维生素B6辅酶的1,5-戊二胺盐超滤液和赖氨酸脱羧酶溶液，分离出的赖氨酸脱羧酶溶液处理后循环利用；d、采用大孔吸附树脂对步骤c所得的1,5-戊二胺盐超滤液中的维生素B6辅酶进行选择性吸附，得到除酶的1,5-戊二胺盐溶液；e、将步骤d所得的除酶的1,5-戊二胺盐溶液送入两室双极膜电渗析装置中，在电流密度为30～60mA/cm2、电压为20～100V、温度为20～30℃的条件下进行除盐，得到质量浓度为20%～30%的1,5-戊二胺水溶液和浓度为5～50g/L的酸溶液，所述酸溶液回收用于调节酶促脱羧反应的pH和大孔吸附树脂的解吸；f、将步骤e所得的质量浓度为20%～30%的1,5-戊二胺水溶液在常压、95～105℃条件下进行浓缩脱水，之后在110～130℃条件下进行减压蒸馏，轻相经冷凝后即得1,5-戊二胺产品。
1,5-戊二胺的制备方法[发明专利]
![1,5-戊二胺的制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/5f3fa9d49a89680203d8ce2f0066f5335a81678b.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811506539.9(22)申请日 2018.12.10(83)生物保藏信息CCTCC NO：M 2018736 2018.11.01CCTCC NO：M 2018737 2018.11.01(71)申请人 上海凯赛生物技术研发中心有限公司地址 201203 上海市浦东新区张江高科技园区蔡伦路1690号5号楼申请人 凯赛生物产业有限公司(72)发明人 路飞 李乃强 于丽珺 周豪宏 刘修才 (74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限公司 11002代理人 王文君 陈征(51)Int.Cl.C12P 13/00(2006.01)C12R 1/19(2006.01)C12R 1/01(2006.01)(54)发明名称1,5-戊二胺的制备方法(57)摘要本发明涉及一种1,5-戊二胺的制备方法。
该方法在赖氨酸发酵过程中接入含有赖氨酸脱羧酶菌株的种子液，进行混合发酵，适于产业化生产1,5-戊二胺。
本发明尽可能减少戊二胺对微生物毒性从而造成对发酵不利的影响，同时使得后续的工艺更简化，具有一定的商业化价值。
权利要求书1页 说明书7页CN 109536542 A 2019.03.29C N 109536542A1.一种1,5-戊二胺的制备方法，其特征在于，在赖氨酸发酵过程中接入产赖氨酸脱羧酶菌株的种子液，进行混合发酵。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述产赖氨酸脱羧酶菌株的种子液的培养时间为10-25h，优选为15-20h；或者所述种子液中赖氨酸脱羧酶的含量≤20U/mL。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，赖氨酸发酵过程中接入所述产赖氨酸脱羧酶菌株的种子液的时机为在赖氨酸生产菌株发酵的中后期阶段，或者在赖氨酸发酵液中赖氨酸含量达到最高值的50-80％时。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，接入所述产赖氨酸脱羧酶菌株的种子液的时机为赖氨酸发酵到20-80h时，优选为30-70h时，更优选为50-60h时。
一种1,5-戊二胺的提取方法、所得的1,5-戊二胺产品及聚酰胺[发明专利]
![一种1,5-戊二胺的提取方法、所得的1,5-戊二胺产品及聚酰胺[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/71a1154a001ca300a6c30c22590102020740f2e4.png)
专利名称：一种1,5-戊二胺的提取方法、所得的1,5-戊二胺产 品及聚酰胺
专利类型：发明专利 发明人：杜宇鎏,刘修才 申请号：CN202011072262.0 申请日：20201009 公开号：CN114 315600A 公开日：202204 12
摘要：本发明提供了一种1,5‑戊二胺的提取方法、1,5‑戊二胺产品及聚酰胺，所述方法包括如下步 骤：(1)提供一混合物，所述混合物包括第一溶液和醛酮类化合物，所述第一溶液包括1,5‑戊二胺碳酸 盐和水；(2)将所述混合物置于25～85℃下进行1,5‑戊二胺碳酸盐的分解反应；(3)加入碱性物质，使 所述分解反应发生后体系中剩余的1,5‑戊二胺离子反应生成1,5‑戊二胺，并使1,5‑戊二胺与所述醛酮 类化合物反应生成亚胺，体系形成水相和包含所述亚胺的有机相，分离水相和有机相；(4 )在酸性条件 下，使所述亚胺发生水解反应，得到包含1,5‑戊二胺盐的水溶液。本方法使1,5‑戊二胺碳酸盐先发生 部分分解，从而减少了碱性物质的用量，并通过1,5‑戊二胺与醛酮类化合物反应将1,5‑戊二胺与水相 中的杂质分开。
申请人：上海凯赛生物技术股份有限公司,CIBT 美国公司,凯赛(乌苏)生物材料有限公司,山西合成生 物研究院有限公司
地址：201203 上海市浦东新区张江高代理机构：北京律智知识产权代理有限公司
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一种多菌联合发酵制备戊二胺的方法[发明专利]
![一种多菌联合发酵制备戊二胺的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/e95d6bf59fc3d5bbfd0a79563c1ec5da50e2d6dd.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011278846.3(22)申请日 2020.11.16(71)申请人 中海油常州涂料化工研究院有限公司地址 213016 江苏省常州市钟楼区龙江中路22号申请人 中海油能源发展股份有限公司 中海油常州环保涂料有限公司(72)发明人 谭伟民 狄志刚 史立平 雒新亮 王亚鑫 郁飞 刘仲阳 饶兴兴 何毅 (51)Int.Cl.C12P 13/00(2006.01)B01D 15/18(2006.01)B01D 15/10(2006.01)C12R 1/19(2006.01)(54)发明名称一种多菌联合发酵制备戊二胺的方法(57)摘要本发明公开了一种多菌联合发酵制备戊二胺的方法，将赖氨酸生产菌株产生的赖氨酸实时从赖氨酸发酵罐中移到脱羧酶发酵罐中生成戊二胺，脱羧酶发酵罐中的戊二胺也实时从发酵体系中异位分离出来，在多菌联合发酵制备戊二胺时不断的向赖氨酸生产菌株发酵罐中补充营养物质，让已经具有生物量种群优势的赖氨酸菌株持续合成赖氨酸，再将赖氨酸移出到脱羧酶发酵罐中生成戊二胺同时异位分离。
利用发酵分离过程技术，将两步发酵过程组合起来，中间产物赖氨酸和产品戊二胺在各自的体系异位分离，提高了两株菌株的产量和原料的利用效率，单位菌体的生产能力也明显提高，提升戊二胺产品的产率和经济性，具有良好的放大前景和放大空间。
权利要求书2页 说明书12页 附图4页CN 112322672 A 2021.02.05C N 112322672A1.一种多菌联合发酵制备戊二胺的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，按需要搭建发酵分离耦合装置，向装置的发酵罐内加入发酵培养基升温至121℃维持20分钟后后降温至28-40℃、0.1-2.0vvm通入空气；步骤2，取赖氨酸生产菌株的种子液，按体积比1：10接入赖氨酸发酵罐中，取脱羧酶生产菌株的种子液，按体积比1：10接入脱羧酶发酵罐中，先开启赖氨酸发酵罐进行发酵，发酵温度为28-40℃、通气量0.1-2.0vvm下发酵24-72h，当赖氨酸发酵罐发酵进行10-44小时后，再开启脱羧酶发酵罐进行发酵，发酵参数28-40℃、通气量0.1-2.0vvm下发酵2-8h，向脱羧酶发酵罐中加入诱导剂后，继续发酵16-70h；步骤3，赖氨酸发酵罐内的赖氨酸浓度处于100-200g/L时，过滤发酵液，并将发酵清液通入脱羧酶发酵罐中，同时启动分离吸附装置，将脱羧酶发酵罐中的发酵液滤掉菌体后，进入吸附装置中分离得到的转化液，再回到赖氨酸发酵罐中继续发酵或者在戊二胺浓度高于100g/L流向储罐；步骤4，当流经吸附装置的转化液中戊二胺浓度变化值小于5g/L时，结束发酵过程；整个发酵过程中在发酵0h和36h时，发酵体系添加终浓度20-500单位的抗生素，结束后发酵液中的二元胺进行分离，对耦合装置吸附的二元胺进行洗脱分离，分离后，清洗装置内的各个部件，即可重新组装循环利用；上述发酵过程中，pH控制在6.8-7.2，溶氧控制在20％-40％。
一种1,5-戊二胺的制备方法[发明专利]
![一种1,5-戊二胺的制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/549c943102d8ce2f0066f5335a8102d276a26118.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811080202.6(22)申请日 2018.09.17(71)申请人 上海凯赛生物技术股份有限公司地址 201203 上海市自由贸易试验区蔡伦路1690号5幢4楼申请人 CIBT美国公司(72)发明人 董筱雯 杨晨 秦兵兵 刘修才 (74)专利代理机构 北京律智知识产权代理有限公司 11438代理人 王莹 于宝庆(51)Int.Cl.C07C 211/09(2006.01)B01D 61/44(2006.01)(54)发明名称一种1,5-戊二胺的制备方法(57)摘要本发明公开了利用双极膜电渗析制备戊二胺的方法，将1,5-戊二胺盐溶液，经过双极膜电渗析装置的盐室，进行双极膜电渗析处理，在所述碱室得到戊二胺溶液。
本发明的技术方案不引入新的碱，即可有效提取戊二胺成品，原料成本非常低；并且，在得到戊二胺溶液的同时，可得到可回收利用的酸溶液；同时本发明的技术方案对色素的去除效果非常明显，得到的戊二胺溶液纯度高，色度很低，得到的戊二胺产品纯度高，纯度在97.5％以上；并且戊二胺的收率高，收率在95％以上。
权利要求书1页 说明书5页 附图1页CN 110903201 A 2020.03.24C N 110903201A1.一种1,5-戊二胺的制备方法，包括以下步骤：将1,5-戊二胺盐溶液，经过双极膜电渗析装置的盐室，进行双极膜电渗析处理；所述盐室由阳离子交换膜和阴离子交换膜形成；双极膜的作用下产生氢离子和氢氧根离子；在电场推动下，戊二胺盐中的戊二胺离子透过阳离子交换膜，直到双极膜的阴离子交换膜时被截留，戊二胺盐中的阴离子透过阴离子交换膜，直到双极膜的阳离子交换膜时被截留，氢离子透过双极膜的阳离子交换膜，直到阴离子交换膜时被截留，氢氧根离子透过双极膜的阴离子交换膜，直到阳离子交换膜时被截留；阳离子交换膜和双极膜的阴离子交换膜之间，形成碱室，阴离子交换膜和双极膜的阳离子交换膜之间，形成酸室；在所述碱室得到戊二胺溶液。
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戊二胺在关闭孔蛋白通道和保护大肠杆菌免受氧的毒害方 面也起着重要的作用；内源性戊二胺的分泌以及胞内高浓度戊 二胺积累可导致外膜渗透性降低，抑制某些抗生素如头孢霉素 类抗生素的作用。在农业上，外源施加戊二胺可以改善坐果和 促进果实发育，提高果实的产量；在医学上，它也可作为一种 有效治疗痢疾的药物；在工业上，戊二胺与二元酸进行聚合反 应可合成优质高分子材料——新型尼龙。
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4.微生物直接生产法 日本东丽尖端融合研究所通过对赖氨酸工业生产上所用的谷氨酸棒 杆菌进行转基因操作，又开发了从葡萄糖生产戊二胺的技术。可以用高 丝氨酸脱氢酶基因被破坏的、用来发酵生产赖氨酸的谷氨酸棒状杆菌菌 株为宿主，把来源于大肠杆菌的赖氨酸脱梭酶基因的表达单元插入高丝 氨酸脱氢酶基因座。通过玻璃发酵罐的发酵试验发现，培养 15 小时可 以生产出 2.5 g/L 戊二胺。目前，通过基因工程筛选得到的谷氨酸棒状 杆菌是生产戊二胺的最好菌株。生物法生产戊二胺需要解决的首要问题 是提高该菌株对高浓度产物的耐受性。
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微生物转化法生产尸胺的过程可分为菌体发酵培养过程（产酶过程）、底 物与菌体转化反应过程和产物尸胺的分离提取精制过程。日本东丽尖端融合研 究所用高效表达大肠杆菌来源的赖氨酸脱羧酶高效率生成尸胺。其流程如下： (1) 将大肠杆菌中 cad A 基因进行 PCR 扩增，然后连入到pUC18中，将质粒 转入宿主菌大肠 JM109 菌株中，利用卡那霉素筛选出转化子。 (2) 将E.coli JM109 pcad A 菌株在培养基中进行培养，种子液接入的培养基 中，在发酵罐中进行培养。经培养，培养物转入发酵罐中继续培养，培养之后 加入IPTG(溶于水中)诱导，再继续培养。 (3) 培养结束后经离心来收集菌体，可得到湿菌体，再将底物和湿菌体加入到 反应器中进行转化反应。并不断向其中流加己二酸，目的是中和产生的戊二胺， 使pH维持在6.0左右，尸胺转化率可达到 98%。 (4) 反应液离心除去菌体，在上清液中加入活性炭并在 20 ℃下搅拌进行脱色， 然后过滤除去活性炭，滤液再减压浓缩。然后，在4℃冰箱中冷却析出晶体。离 心收集晶体，于减压干燥器中干燥数天。 (5) 将所得干燥的晶体经 X 射线衍射分析，结果发现，晶体是按戊二胺:己二 酸摩尔比为 1:1的方式而形成的结晶，晶体纯度达到 99 %或更高，可直接进行 聚合反应生产尼龙。
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(Li chong, et al., 2007, petrochemical technology )
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发酵生产微生物代谢途径及其发酵酶转化生产流程
目前最常用的微生物是大肠杆菌和谷氨酸棒状杆菌，已经对戊二胺在细 菌体内的代谢过程进行了深入研究。以大肠杆菌为例，在大肠杆菌体内， 戊二胺是经赖氨酸途径合成的。赖氨酸由 TCA 循环产生的草酰乙酸和 l 分子丙酮酸、2 分子氨、4 分子NADPH(还原型辅酶 II)作用，经过 10 步反应得到。首先，草酰乙酸经氨基化合成天冬氨酸；然后，天冬氨酸 在 3 种同工酶作用下，通过磷酸化转化成天冬氨酰磷酸；天冬氨酸磷酸 经还原形成天冬氨酸半醛；天冬氨酸半醛与丙酮酸再经6步反应生成二氨 基庚二酸，最后经脱羧形成产物赖氨酸。
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戊二胺的蒸发、蒸馏提取
发酵浓缩液储存罐 ↓NaOH储存罐 调pH ↓ 蒸发罐预热器 ↓ 真空泵蒸发罐 ↓ 液液分相罐 ↓ 一级蒸馏罐 ↓ 二、三级蒸馏罐 ↓ 成品罐 ↓ 尼龙合成车间
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上图为山东凯赛生物材料有限公司拍摄
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传统化学催化合成戊二胺法
采用非晶态镍催化剂、以无水乙醇为溶剂,在高压反应釜中进 行了戊二腈催化加氢制备戊二胺。非晶态镍催化剂上戊二腈催化加 氢制备戊二胺的反应历程为:首先戊二腈催化加氢生成5一氨基戊腈, 然后5一氨基戊腈催化加氢生成目标产物戊二胺和副产物六氢吡啶。 经查找文献其最佳反应条件为： 非晶态Fe-Mo一Ni一Al催化剂用量15%、NaoH助催化剂用量 0.25%、戊二腈与乙醇的体积比1:5、反应压力3Mpa、反应温度70℃ 的优化反应条件下,戊二睛的转化率达100%。
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3.微生物转化法 微生物转化法主要是利用底物赖氨酸在赖氨酸脱羧酶的催化下脱去羧 基生成戊二胺。L-赖氨酸脱羧酶存在于 E.coli、尸杆菌等大多数微生物中， 一些高等植物中也有。日本太卡哈斯等通过游离大肠杆菌 L-赖氨酸脱羧酶 用 D, L-赖氨酸作为底物以不对称降解 L-赖氨酸的方式得戊二胺和 D-赖 氨酸。该反应步骤多，产物分离过程复杂，成本高，产率低(38 %)。日本 东丽尖端融合研究所用高效表达大肠杆菌来源的赖氨酸脱梭酶的大肠杆菌 高效率生成戊二胺。
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简述几种戊二胺的合成方法
戊二胺的制备方法主要可以分为两大类：化学合成法和生物转化法。 化学合成法条件苛刻、污染环境，而生物转化法过程复杂、成本较高。 目前，利用基因工程技术构造代谢工程菌来直接规模化制备人类所需 产品是最经济、最环保和最有前途的方法，是代谢工程研究的方向和 热点。
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1.实验室的制备 采用戊二腈为原料，把戊二腈的无水乙醇溶液煮沸之后，快速加 入金属钠，反应完之后向其中加入水，蒸出乙醇，剩余反应物采用过 热蒸汽蒸馏。蒸出的馏出物用稀盐酸中和、蒸干，剩余物用冷无水乙 醇洗涤，再用少量固体氢氧化钾和水分解所得的盐酸盐，蒸去水，减 压蒸馏，即可得到戊二胺。西北大学李崇等人采用非晶态镍催化剂在 戊二腈上催化加氢来制备戊二胺，取得不错结果。 2.生物体直接提取法 戊二胺是生物体内广泛存在的具有生物活性的含氮碱，虽然它在 腐烂的尸体和精液中都可以分离得到，但是含量较低，不适合大量的 生产，而且也未曾有此方面的报道。
从工业发酵肉汤中分离纯化出戊二胺单体，并获得较高的产量，可以使 用快速萃取的纯化方法。从发酵肉汤中分离纯化提取戊二胺单体主要包括分 离、絮凝、过滤等方法去除细胞；然后，加入氢氧化钠、氢氧化钙或氢氧化 钾来调节p H>12；随后，通过加热发酵肉汤来水解可能存在的副产物N-乙酰 基-二氨基戊烷；再使用在碱性环境下稳定的有机溶剂（如正丁醇）进行萃 取，可得到戊二胺的粗产品。利用色谱、蒸馏或酸沉淀法将戊二胺纯化，纯 化后的戊二胺单体达到聚合级要求，用于生产聚酰胺。
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发酵液中戊二胺的提取和精制
先将发酵液中的细胞组分除去，然后经过四步，即发酵液碱化、热处理、 有机萃取剂萃取、有机相分离戊二胺。碱化发酵液至pH>11，热处理的目的 是使乙酰基-DAP水解，温度选在90-110℃或在过压下加热到更高的温度进行 热处理。萃取剂选用偶极质子性有机溶剂，如链烷醇或环烷醇，萃取过程和 随后的相分离过程在升温条件下进行。
戊二胺的生物合成
——生物制药Leabharlann 术姓名： 李治LOGO
戊二胺的简介和其生理作用及工业应用
戊二胺(Diaminopentane)，又名尸胺、1,5-二氨基戊烷、 五亚甲基二胺或尸毒素，是生物胺类(包括腐胺、精胺、亚 精胺和尸胺等)中的一种。1885 年，德国柏林的医师布瑞 哲在腐败的尸体中首次发现该胺类，并以此得名尸胺。戊 二胺是赖氨酸脱羧酶催化赖氨酸脱羧产生的。